范昭长江三峡工程围堰蓄水期泥沙问题浅析教程.ppt

图2 距三峡大坝5.6公里 图3 距三峡大坝160.1公里 图4 距三峡大坝356公里 三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题 3.5 变动回水区的泥沙淤积问题 蓄水三年来，在水库135 m至139m的运行期间，土脑子河段处于变动回水区内。根据土脑子河段的原 型观测成果，可以得出以下几点认识： 三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题 图 5 土脑子河段固定断面布置图 三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题 土脑子河段位于三峡库区涪陵珍溪镇至南沱镇之间，长约3 km，两岸由岩石组成，库底由砂卵石覆盖，江中有巨大的兔耳碛和下丝瓜碛，深槽紧贴右岸，汛期主流左移，河道形成缓流深水区，泥沙大量淤积，汛后水流归槽，右槽泥沙被冲刷，航线回归右槽，年内呈周期性摆动（图5，6)，三峡工程蓄水以来的三年中，土脑子河段有冲有淤，在一年中包括两个淤积阶段，即上年末至翌年消落前的淤积阶段和汛期淤积阶段。两个冲刷走沙阶段，即汛末和汛后的冲刷阶段和消落期冲刷阶段。表6是三年来各时段土脑子河段的冲淤情况。 三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题 图6 土脑子河段典型断面（S253）冲淤变化 三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题 表6 蓄水以来土脑子河段冲淤量 （单位：万m3） 时段 总淤积量 2003.3-03.12 +84.2 2003.12-04.12 +226.9 2004.12-05.12 +126.1 2003.3-05.12 +437.6 三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题 由表6可见，在135-139m运用条件下，由于受水库水位壅水影响，不再能保持年内冲淤平衡，三年来，产生累积性淤积437.6万 m3。但是由于水位抬高，航道的水深和宽度相应增加，从维护一定的航运条件出发，每年需要清除的碍航淤积量并未增加很多。例如，在2003年的汛期8月19日至10月8日，土脑子河段共淤积泥沙719.68万m3，但翌年5-6月水库水位消落时，疏浚的碍航淤积量仅仅是7.4万m3，就保证了航道畅通。当水库正常蓄水位抬升至156m 或175m后，变动回水区将向上游延伸，范围也相应扩大，还会产生新的情况和问题，需要结合实际情况，予以研究解决。 三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题 3.6 宜昌水位的控制问题 三年来，宜昌河段（宜昌至枝城）冲刷8128万m3，宜昌站4000m3/s水位，2005年比2002年下降8cm，10000m3/s水位下降22cm。在清水继续冲刷的条件下，预计水位还要进一步下降，对保证葛洲坝3号船闸下闸坎上的通航水深不利。葛洲坝3号船闸下闸坎坎顶高程为34.5m（吴淞资用水位），因此，船闸下游宜昌最低通航水位为39.0 m。在三峡工程近期156m运用时，宜昌最低通航水位为38.5m，相应最小通航流量为4000 m3/s。 三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题 鉴于宜昌4000m3/s水位目前已经接近38.5 m（参见图7），总公司根据泥沙专家组的意见，开始实施宜昌下游河床抗冲护底工程(见图8）。但上述工作受到河道挖沙活动的严重干扰。根据长江委水文局的调查，三年来（2003-2005年）宜昌至沙市河段的挖沙量可能达到2070-3830万m3。宜昌-沙市河段原为禁止采沙区，采沙活动如果不能得到制止，将对未来的船舶通航造成难以弥补的影响。 宜昌站历年水位流量关系图 胭脂坝护底 实验工程施工 砼板软排 沉放现场 三、从围堰蓄水以来的泥沙原型观测资料看三峡工程的泥沙问题 3.7 长江中下游河道的长距离冲刷 三峡工程蓄水后，水库拦沙，“清水”下泄，长江中下游河道将发生长距离、长时间的冲刷，这是在可行性论证阶段就估计到的。根据长江水文局近三年来的实测资料，在流量为30000m3/s水面线以下的冲刷体积，宜昌至城陵矶的冲刷量3.83亿m3 ，城陵矶至九江1.12亿m3，宜昌至九江910.4km，冲刷量为4.95亿m3（见表7 ） 起止地点 长度 （km） 时段 冲淤量（万m3） 枯水河槽 平滩河槽 宜昌至城陵矶 408 2002~2003 -9311 -13585 2003~2004 -10641 -15033 2004~2005 -8553 -9678 2002~2005 -28505 -38296 城陵矶至九江 502.4 2001~2003 7812 -485 2003~2004 3056 -3771 2004~2005 -13401 -14536 2001~2005 -2534 -112